一种基于实现垫块安放机构的优化设计方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于实现垫块安放机构的优化设计方法，属于机构设计领域。其特征在于采用以下步骤：1）、确定限位装置的角度θ；2）、确定各个杆上的分力、3）确定两组弹簧的相关系数。本发明可以根据复合平行四边形机构的结构参数、设计参数以及工作行程的要求，对四杆机构的弹簧进行设计和配置。利用该方法不仅可以使该机构得到可控的运动轨迹并得以投入生产实际中去，提高了设计水平，降低了设计制造的费用，加快了产品的研发速度，具有较高的经济使用价值。
【专利说明】
-种基于实现垫块安放机构的优化设计方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种基于实现垫块安放机构的优化设计方法，属于机构设计领域。
【背景技术】
[0002] 该种实现垫块安放机构机构主要为实现"L"型的运动轨迹，目前运种机构应用于 一种新型的爬楼梯轮椅之上，主要还是实现"L"型的运动轨迹。由于该种机构结构简单可 靠、精巧、尺寸小，易于控制等优点，受到了广大用户的青睐。然而针对应用到不同工作条件 下，弹黃的配置为问题成了其主要的瓶颈，如果采用两只刚度相同尺寸相同的弹黃必然会 导致，轨迹发生变化，而且还有可能会导致运动的不确定。随着对运种机构的应用越来越广 泛，国内外并没有一个确切的设计方法，大都是根据经验和试验进行设计。为满足更多种应 用条件下的要求，必须提出一种科学、精确的设计方法，不仅可W节省设计时间设计成本， 也同时可W提高，机构的运动精准度。从而提高了该种机构的寿命时间，也降低了设计、试 验和维修的成本。
【发明内容】
[0003] 针对上述所存在的设计缺陷，本发明提供了一种简单、方便、可靠、准确的设计方 法，其流程图如图1所示。
[0004] 为解决上述问题，本发明提供了一种基于实现垫块安放机构的优化设计方法，其 技术方案实施步骤如下： 下面通过实例进行进一步详细说明。
[0005] (1)、确定限位装置的角度Θ: 根据杆一上的部分长度a和总长a作巧二的长度6; W及设计垂直方向的行程厶限位行 程C。建立几何关系方程：
可W解得贫。
[0006] (2)、确定各个杆上的分力： 根据已知的电机所给予的推力g兹;W及滑块1上所受的水平力每，通过大量实验数据归 纳出的数值表，W及杆Ξ上受的力及步骤(1)中的Θ，要求保证弹黃一的压缩速度 %与弹黃二的压缩速度鞍相等，即： 将其转化成位移：
[0007] (3)、确定两组弹黃的相关系数： 根据要求所给出的伸出量及步骤(2)中算出的焉，超，则弹黃一与弹黃二的弹性 系数輕:、,:礙即可得：
即可得弹黃一弹黃二的长度￡接屯。
[000引本发明比现有技术的优点： 目前针对如图2所示的该种实现垫块安放机构的设计方法，只能是根据经验，或者反复 试验、验证及修改的方法，最终确定弹黃的相关参数。因此很难保证在不同的工作要求之下 的所设计的弹黃参数达到最优，进而可能会影响用户的使用。利用该种方法可得到可靠的 设计参数，还可根据不同的工作要求进行修改，进而达到用户的使用要求，并且降低了试 验、验证和修改的时间W及费用。加快了产品的设计进程，缩短了设计试验周期。同时降低 了该机构的损坏率和运动轨迹出错率和提高了产品的使用寿命。
【附图说明】
[0009]图1是一种基于实现垫块安放机构的优化设计方法的工作流程图； 图2是一种基于实现垫块安放机构即我们研究的主体； 图中：1-可调节限位装置，2-杆二，3-杆一，4-弹黃二，5-杆立，6-滑块一，7-弹黃二； 图3是一种基于实现垫块安放机构的优化设计方法的运动轨迹图。 具体实施方案
[0010] 为更好的理解本发明下面结合进行进一步的说明。
[0011] 下面通过实例进行进一步详细说明。
[0012] 1、确定限位装置的角度Θ: 根据杆一(3)上的部分长度a和总长a+6巧二（2)的长度6=5化W及设计垂直方向的行 程限位(1)行程。建立几何关系方程：
可W解得曼。
[0013] 2、确定各个杆上的分力： 根据已知的电机所给予的推力每=觀繫錢；W及滑块1(6)上所受的水平力较，通过大 量实验数据归纳出^^二細时性能最好，W及杆S上受的力程，W及步骤(1)中的Θ，要求保 证弹黃一 (7)的压缩速度昭与弹黃二(4)的压缩速度吗相等，即：
[0014] 3、确定两组弹黃的相关系数： 根据要求所给出的伸出量及步骤(2)中算出的恥《，则弹黃一(7)与弹黃 二(4)的弹性系数即可得：
弹黃长度根据经验公式：
即可得弹黃一(7)弹黃二(4)的长度? Μ??难挪鱗:。
【主权项】
1. 一种基于实现垫块安放机构的优化设计方法，其具体步骤如下： (1) 、确定限位装置的角度Θ: 根据杆一上的部分长度a和总长a从杆二的长度e;以及设计垂直方向的行程λ限位行 程c; 建立几何关系方稈：可以解得a可以解得S; (2) 、确定各个杆上的分力： 根据已知的电机所给予的推力1$以及滑块1上所受的水平力_，通过大量实验数据 归纳出_1^的数值表，以及杆三上受的力i，以及步骤（1)中的Θ，要求保证弹簧一的压缩速 度裕与弹簧二的压缩速度％相等，BP: 将其转化成位移：即弹簧压缩量相等：可建立力的相关方程，可得：(3) 、确定两组弹簧的相关系数： 根据要求所给出的伸出量A以及步骤(2)中算出的4、::4,则弹簧一与弹簧二的弹性系 数_、::編即可得：弹簧长度Z根据经验公式：即可得弹簧一弹簧二的长度·:?。
【文档编号】G06F17/50GK106066926SQ201610542103
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年7月12日
【发明人】王延祥, 杨先海
【申请人】山东理工大学